Как настроить пламя газовой горелки

Как настроить пламя газовой горелки

Газовые горелки

Устойчивость горения является существенным фактором, опре­деляющим надежность работы газовых горелок. В практике сжига­ния газа часто приходится сталкиваться с нарушением устойчивой работы горелок, вызываемым либо отрывом пламени от насадка горелки, либо проскоком пламени в ее смесительную часть.

Пламя сохраняет устойчивость, т. е. остается неподвижным от­носительно насадка горелки, в тех случаях, когда в зоне горения устанавливается равновесие между стремлением пламени продви­нуться навстречу потоку газовоздушной смеси и стремлением по­тока отбросить пламя от горелки. Однако такое равновесие наблю­дается в очень узком диапазоне скоростей выхода газовоздушной смеси из горелки.

Отрыв пламени возникает, когда скорость истечения газовоз­душной смеси превосходит скорость распространения пламени и оно, отрываясь от горелки, полностью или частично гаснет. Он мо­жет происходить и при розжиге или выключении горелок, а во время работы — из-за быстрого изменения нагрузки или при чрез­мерном увеличении разрежения в топке и может иметь место у всех типов горелок.

Отрыв пламени приводит к загазованию топки и газоходов, а также к накоплению в помещении газов. Это может повлечь за собой взрыв в топочной камере или газоходах агрегата с после­дующими серьезными разрушениями.

Проскок пламени (обратный удар) —это проникновение пла­мени внутрь горелки. Такое явление происходит в том случае, когда скорость истечения газовоздушной смеси из горелки меньше скорости распространения пламени. Чаще всего проскок происхо­дит при неправильном зажигании и выключении горелки, а также при быстром снижении ее производительности. В результате про­скока может произойти перегрев горелки или хлопок внутри нее, а также прекращение горения и загазование помещения. Проскок пламени может быть только у горелок с предварительным смеше­нием газа и воздуха.

На рис. 5 в качестве примера даны кривые, показывающие пре­делы-отрыва и проскока пламени при сжигании природного газа в зависимости от величины избытка воздуха для инжекционной го­релки среднего давления с диаметром насадка 35 мм. Приведенные кривые соответствуют пределам устойчивого горения при работе горелки в атмосферных условиях, т. е. без стабилизации горения, и при сжигании газа в топочной камере со стабилизатором. Кри­вая 2 показывает, при каких скоростях шсм наблюдается для раз­

Личных газовоздушных смесей отрыв пламени от устья горелки, а кривая / — при каких скоростях наблюдается проскок пламени. Из рисунка видно, что при коэффициенте избытка воздуха аг=1,1 горелка может работать только в узком диапазоне скоростей — от 1,15 до 1,75 м/сек.

Уменьшение содержания первичного воздуха в смеси расширяет пределы устойчивого горения, так как возрастает значение скоро­сти, при которой наступает отрыв, и уменьшается значение скоро­сти, когда наступает проскок пламени. Таким образом, область устойчивого горения газа в горелке располагается между кривыми

Рис. 5. Пределы отрыва и проскока пламени для инжекционной горелки среднего давления с диаметром насадка 35 мм.

подпись: 
рис. 5. пределы отрыва и проскока пламени для инжекционной горелки среднего давления с диаметром насадка 35 мм.
Проскока и отрыва пламени. Следовательно, от ширины этой зоны зависит диапазон регули­рования газовой горелки.

При сжигании природного газа в атмосфере воздуха: 1 — проскок, 2— отрыв; при сжига­нии газа в топочной камере с туииелем: 3 — проскок.

подпись: при сжигании природного газа в атмосфере воздуха: 1 — проскок, 2— отрыв; при сжигании газа в топочной камере с туииелем: 3 — проскок.На рис. 5 приведены пре­дельные кривые устойчивого горения при работе этой же горелки, снабженной стабили­затором в виде керамического туннеля. Кривая 3 характери­зует проскок пламени. Отрыв пламени в этом случае вообще не получен при имевшемся дав­лении газа. Известно, что от­рыв пламени в керамических туннелях наступает при скоро­стях выхода газовоздушной смеси свыше 100 м/сек, а эти горелки обычно работают со скоростями порядка 30 м/сек.

Очевидно, что диапазон скоростей устойчивой работы горелки со стабилизатором значительно возрос. При избытке воздуха (аг=1,1) горелка может работать в диапазоне скоростей от

2,0 м/сек до максимально достижимых значений. Если в первом случае диапазон устойчивой работы горелки П составлял всего 1 : 1,5, то во втором случае он превышает 1 : 10.

Существенное влияние на надежность работы многофакельных горелок, особенно частичного предварительного смешения, оказы­вает величина расстояния между отверстиями, при которой проис­ходит надежное зажигание факелов друг от друга. В то же время уменьшение расстояния между отверстиями может привести к слиянию факелов, что затруднит подвод вторичного воздуха к ним. Следовательно, расстояния между газовыпускными отвер­стиями в горелке следует выбирать так, чтобы, с одной стороны, было обеспечено надежное зажигание факелов друг от друга, а с другой — отсутствовало слияние факелов.

В табл. 3 для горелок низкого давления приведены максималь­ные и минимальные расстояния между отверстиями, при которых

Обеспечивается надежное зажигание факелов и отсутствует их слияние для сланцевого газа (<2Н=3400 ккал/м3), природного газа (фн=8500 ккал/м3) и их смесей (фн=6000-^-7500 ккал/м3).

Таблица 3

Значения максимальных и минимальных расстояний между осями горелочных отверстий для нормального распространения и горения пламенн

Диаметр горе — лочного отвер­стия, мм

Тепловая на­грузка,

Млн. ккал/(м2-ч)

Максимальные расстоя­ния, обеспечивающие беглость огня при зажигании, мм

Минимальные расстоя­ния, обеспечивающие отсутствие слияния факелов, мм

А = 0,2

А = 0,4

А = 0,6

А = 0,2

А = 0,4

А = 0,6

1

8

6,0

4,0

5,0

4

12

6,5

4,0

6,5

4

16

7,0

4,0

7,0

4

20

6,5

4,0

7,0

4

24

5,5

4,0

*

7,0

4

2

2

9,0

7,5

5,5

8.0

7

5

4

10,0

8,0

6,0

8,0

7

5

6

11,5

8,5

6,0

8,5

7

5

8

12,0

8,0

5,0

9,0

7

5

12

13,0

8,0

9,0

7

16

13,0

7,0

9,0

7

3

2

13

10

7

8

8

6

4

15

11

8

9

8

6

6

16

12

7

10

9

6

8

17

12

6

11

9

6

12

18

11

12

9

16

16

9

12

9

4

2

16

14

9

9

9

8

4

18

15

11

12

11

8

6

19

16

10

13

11

8

8

20

17

8

14

12

8

12

19

17

14

12

16

18

16

14

12

6

2

23

21

17

14

14

13

4

24

21

18

16

15

13

6

26

22

18

17

15

13

8

28

22

19

18

16

13

12

30

22

18

18

16

13

16

30

22

16

18

16

13

УСЛОВИЯ УСТОЙЧИВОЙ РАБОТЫ ГОРЕЛКИ

Таблица составлена по усредненным данным, так как для пере­численных газов при определенных диаметрах горелочных отвер­стий эти расстояния имеют близкие значения (по данным ЛНИИ АКХ).



Источник: msd.com.ua


Добавить комментарий